单一长壁采煤法课件.ppt
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- 单一 采煤 课件
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1、第九章第九章 单一长壁采煤法单一长壁采煤法 煤层倾角条件:煤层倾角条件:近水平、缓斜、倾斜煤层近水平、缓斜、倾斜煤层煤层厚度条件:煤层厚度条件:薄、中厚及厚煤层(薄、中厚及厚煤层(3 5m)开采方法:开采方法:整层开采(一次采全高开采)整层开采(一次采全高开采)工作面推进方向:工作面推进方向:走向走向 走向长壁,走向长壁,倾向倾向 倾斜长壁倾斜长壁 123435(a)(b)(c)第一节第一节 走向长壁采煤法走向长壁采煤法一、单一走向长壁采煤法采区巷道布置一、单一走向长壁采煤法采区巷道布置 及生产系统及生产系统 (一)条件(一)条件:近水平、缓斜、倾斜煤层近水平、缓斜、倾斜煤层薄、中厚及厚煤层(
2、薄、中厚及厚煤层(3 5m)地质构造简单,瓦斯涌出量小。地质构造简单,瓦斯涌出量小。单一长壁采煤法单一长壁采煤法 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段 阶段阶段1区段区段2区段区段3区段区段1区段区段2区段区段3区段区段走向长壁采煤法采区巷道布置走向长壁采煤法采区巷道布置 (二)(二)巷道巷道布置布置及特及特点点1、巷、巷道名道名称称102146781123987493412141067891251113A9987114,531214,593789876142101011789A13115129761481422、按用途及服务范围、按用途及服务范围分类:分类:准备巷道准备巷道回采巷
3、道回采巷道 3 3、巷道布置特点:、巷道布置特点:上山、区段平巷、联络上山、区段平巷、联络巷巷 沿煤层布置;沿煤层布置;车场及硐室布置于岩层车场及硐室布置于岩层中。中。3412141067891251113A98711(三)巷道掘进顺序(三)巷道掘进顺序 Drivage order原则:原则:1)巷道掘进尽快构巷道掘进尽快构成通风系统成通风系统2)尽量采用平行作尽量采用平行作业业3412141067891251113A98711上山间距上山间距20m左右左右区段煤柱区段煤柱8 15 m下区段回风平巷超前下区段回风平巷超前本区段运输平巷本区段运输平巷100 150m联络巷间距联络巷间距80 10
4、0m 3412141067891251113A98711(四)(四)主要生产系统主要生产系统1、运煤系统:、运煤系统:2、运料排矸系统、运料排矸系统:3、通风系统:、通风系统:4、供电系统:从运上、供电系统:从运上输入输入5、压风及安全用水:、压风及安全用水:(管路经运上)(管路经运上)风帘风帘 风窗风窗 风桥风桥 风墙风墙 风门风门3412141067891251113A98711(五)构成采区生产系统的巷道类型(五)构成采区生产系统的巷道类型 回采巷道回采巷道 直接为回采工作面服务直接为回采工作面服务 横向横向(沿走向)(沿走向)上山巷道上山巷道 为各区段服务为各区段服务,纵向(沿倾斜)纵
5、向(沿倾斜)采区上、中、下部车场采区上、中、下部车场 联结上山与区联结上山与区段平巷段平巷 纵纵 横相联;横相联;硐室:绞车房、变电所、煤仓等。硐室:绞车房、变电所、煤仓等。附属于上述各类巷道的联络巷。附属于上述各类巷道的联络巷。3412141067891251113A98711二、采煤系统分析二、采煤系统分析采煤系统采煤系统回采巷道的掘进与回采工作在回采巷道的掘进与回采工作在 时时间上配合及在空间上的相互关系。间上配合及在空间上的相互关系。(一)区段参数:(一)区段参数:区段斜长:区段斜长:L区区=L采采+2L巷巷+L柱柱 区段斜长区段斜长 我国我国 最长最长 美国(综采)美国(综采)L采采
6、 120 200m 300 m 335 m 综采综采 160 mL柱柱 025 m;普采普采 综采综采L巷巷 2.5 3.0m 4 4.5 m 区段斜长区段斜长放顶煤综采放顶煤综采大采高综采大采高综采3.5m综采综采普采普采平均面长平均面长L(m)138.9154.1154.4143L180 米的面个数米的面个数145127L200米的面个数米的面个数5476潞安王庄潞安王庄270兖州东滩兖州东滩235潞安常村潞安常村210潞安石圪节潞安石圪节200兖州鲍店兖州鲍店200神华补连塔神华补连塔240神华大柳塔神华大柳塔238大同燕子山大同燕子山200西山杜儿坪西山杜儿坪200大同马脊梁大同马脊梁
7、250晋城古书院晋城古书院225潞安常村潞安常村221兖州南屯兖州南屯219铁法大隆铁法大隆200阜新艾支友阜新艾支友五井五井300新汶协庄新汶协庄212徐州夹河徐州夹河210峰峰万年峰峰万年210高产高效矿井工作面长及分布高产高效矿井工作面长及分布区段走向长区段走向长区段走向长区段走向长=采区走向长采区走向长 普采普采 500 m 综采综采 1000 m 技术发展趋势:加大技术发展趋势:加大国内:国内:3483,2438 m(采区一翼)采区一翼)214106789A11工作面连续推进长度工作面连续推进长度放顶煤综采放顶煤综采大采高综采大采高综采3.5m综采综采普采普采平均连续推进长平均连续推
8、进长(m)1001.213491150739.5T2000 米的面个数米的面个数3580新集一矿新集一矿2438兖州东滩兖州东滩2215 潞安常村潞安常村2044神华大柳塔神华大柳塔3483神华补连塔神华补连塔2860龙口梁家龙口梁家2311邢台东庞邢台东庞2072兖州南屯兖州南屯2800大同云岗大同云岗2558晋城古书院晋城古书院2400大同云岗大同云岗2397大同马脊梁大同马脊梁2240平顶山一矿平顶山一矿2031高产高效矿井工作面连续推进长度高产高效矿井工作面连续推进长度(二)区段平巷的布置(二)区段平巷的布置巷道布置的内容:巷道布置的内容:巷道用途、数量、位置、巷道之间的时空关系巷道用
9、途、数量、位置、巷道之间的时空关系轨道顺槽43 01综采工作面下下下下下下43 03综采工作面43 02综采工作面运输顺槽四采北边界皮带下山1、普采或炮采面区段平巷布置、普采或炮采面区段平巷布置1)区段回风)区段回风平巷(轨巷)平巷(轨巷)1 1)功用:)功用:轨道运输轨道运输回风回风行人行人普采或炮采区段平巷布置普采或炮采区段平巷布置(2 2)要求:)要求:与采面上出口相连,必须沿煤层掘进与采面上出口相连,必须沿煤层掘进断面要符合运输、通风、行人、安全等要求断面要符合运输、通风、行人、安全等要求 0.25 m/s V6m/s普采或炮采面区段回风平巷(轨巷)普采或炮采面区段回风平巷(轨巷)Am
10、m不行人侧安全间隙不行人侧安全间隙300mm断面符合断面符合运输、通运输、通风、行人风、行人和安全等和安全等要求要求0.25 m/s V6m/s普采或炮采面区段回风平巷普采或炮采面区段回风平巷有利于矿车轨道的要求有利于矿车轨道的要求:i、坡度坡度i=3 5%0,有时有时6 10%0,以利于以利于 矿车运输、流水;矿车运输、流水;iiii、能适应弯道。能适应弯道。1 1t t矿车矿车 ,R 6 m R 6 m,1.51.5t t矿车矿车 ,R 9m R 9m iiiiii、轨距与全矿一致轨距与全矿一致 普采或炮采面区段回风平巷普采或炮采面区段回风平巷(3 3)施工措施:施工措施:按按腰线腰线沿煤
11、层走向掘进沿煤层走向掘进(沿煤层等高线方向掘沿煤层等高线方向掘进进)。按按中线中线分段取直掘进,两端安绞车分段取直掘进,两端安绞车.按按中线中线取直掘进,两端安绞车。取直掘进,两端安绞车。普采或炮采面区段回风平巷普采或炮采面区段回风平巷按腰线掘进按腰线掘进普采或炮采面区段回风平巷按中线分段普采或炮采面区段回风平巷按中线分段掘进掘进普采或炮采面区段回风平巷普采或炮采面区段回风平巷按中线掘进按中线掘进2)普采或炮采面区段普采或炮采面区段运输平巷(机巷)运输平巷(机巷)(1)功用)功用铺输送机铺输送机运煤运煤运物料运物料进风进风行人行人 普采或炮采区段运输平巷普采或炮采区段运输平巷(2)要求:)要求
12、:与采面下出口相连,必须沿煤层掘进。与采面下出口相连,必须沿煤层掘进。位置、断面有利于通风和装运煤。位置、断面有利于通风和装运煤。区段运输平巷(机巷)区段运输平巷(机巷)ABmbnh=1.6mm不行人侧安全间隙不行人侧安全间隙300mm;综采或输送机综采或输送机500mmn行人安全间隙(行人安全间隙(800mm),),综采综采1000mm b设备安全间隙设备安全间隙 200mm;断面符合断面符合运输、通运输、通风、行人风、行人和安全等和安全等要求要求0.25 m/s V6m/s普采或炮采区段运输平巷普采或炮采区段运输平巷方向要求直或分段取直,利于运煤。方向要求直或分段取直,利于运煤。刮板输送机
13、刮板输送机胶带输送机胶带输送机刮板输送机每部长刮板输送机每部长200m,允许弯度值允许弯度值 12m2 风巷:铺轨。以设备最大外廓尺寸定,风巷:铺轨。以设备最大外廓尺寸定,S 10m2。综采运输平巷(机巷)综采运输平巷(机巷)ABmbnh=1.6mm不行人侧安全间隙不行人侧安全间隙500mmn行人安全间隙行人安全间隙1000mm b设备安全间隙设备安全间隙 200mm;断面符合运输、断面符合运输、通风、行人和通风、行人和安全等要求安全等要求0.25 m/s V6m/s一般综采工作面一般综采工作面机巷、风巷布置机巷、风巷布置(1)机巷、风巷定向取直、平行布置,保持机巷、风巷定向取直、平行布置,保
14、持采面等长;采面等长;(2)机巷、风巷分段定向取直、平行布置,)机巷、风巷分段定向取直、平行布置,保持采面等长;保持采面等长;(3 3)施工技术:沿中线定向取直或分段取直。)施工技术:沿中线定向取直或分段取直。4212(b)一般综采工作面一般综采工作面机巷、风巷布置机巷、风巷布置 2124综采区段平巷布置综采区段平巷布置轨道顺槽43 01综采工作面下下下下下下43 03综采工作面43 02综采工作面运输顺槽四采北边界皮带下山3、高产高效综采工作面区段平巷布置特点、高产高效综采工作面区段平巷布置特点 1)巷道布置(坡度及方向等):同一般综采。)巷道布置(坡度及方向等):同一般综采。2)巷道支护)
15、巷道支护 锚网支护,适应产量高、推锚网支护,适应产量高、推进快的要求。进快的要求。3)加大工作面连续推进长度)加大工作面连续推进长度 设中切眼。设中切眼。85(1)中切眼)中切眼 在采面推进方向走向中部开在采面推进方向走向中部开掘的、连通机巷、风巷且与开切眼长度相近掘的、连通机巷、风巷且与开切眼长度相近的联络巷。的联络巷。(2)中切眼位置)中切眼位置 根据采面连续推进长根据采面连续推进长度及设备性能,避开应力集中区,选择围岩度及设备性能,避开应力集中区,选择围岩稳定、无淋水的地段。稳定、无淋水的地段。与区段平巷交角为与区段平巷交角为85O为宜。为宜。85高产高效综采工作面区段平巷布置特点高产高
16、效综采工作面区段平巷布置特点(3)中切眼作用中切眼作用解决掘进期间通风问题解决掘进期间通风问题如:如:JBT局扇或局扇或 JBD622局扇局扇,有效供风长度,有效供风长度700m 利用中切眼,缩短了供风距离,减少了风利用中切眼,缩短了供风距离,减少了风筒占用量,降低了风阻,提高通风效率。筒占用量,降低了风阻,提高通风效率。85中切眼作用中切眼作用q 解决长距离掘进供电问题解决长距离掘进供电问题综合掘进机容量综合掘进机容量300kW以上,低压供电困难;以上,低压供电困难;设中切眼后,可将移动变电站放在中切眼附设中切眼后,可将移动变电站放在中切眼附近,高压供电近,高压供电 q加快了巷道掘进速度:风
17、巷煤可通过中切眼加快了巷道掘进速度:风巷煤可通过中切眼从机巷一起运出,材料由风巷运进方便从机巷一起运出,材料由风巷运进方便85q增加安全避灾通道增加安全避灾通道(4)中切眼断面及支护)中切眼断面及支护断面断面 10m2;支护支护 锚网支护锚网支护平六矿:煤巷锚杆间距平六矿:煤巷锚杆间距0.7m,锚杆长锚杆长1.8m,冷拔钢丝网冷拔钢丝网(5)通过中切眼方法)通过中切眼方法 q 采面通过中切眼前,提前采面通过中切眼前,提前30 50m(动压动压影响之外)加强支护。影响之外)加强支护。q 保持采面与中切眼交角为保持采面与中切眼交角为85oq 拆出风门,设临时风帘。拆出风门,设临时风帘。q加强中切眼
18、顶板管理。加强中切眼顶板管理。85(三)区段平巷布置方式(三)区段平巷布置方式 1 1、双巷布置:、双巷布置:上区段机巷与下区段上区段机巷与下区段风巷统一布置风巷统一布置 双巷同时一次掘出,双巷同时一次掘出,轨巷超前轨巷超前 优点:优点:1)掘进通风容易;)掘进通风容易;2)安全好)安全好 进出掘进出掘进面有两个出口,对进面有两个出口,对回采也有避灾出口;回采也有避灾出口;124运输设备和电控设备分两巷布置运输设备和电控设备分两巷布置区段平巷双巷布置区段平巷双巷布置双巷布置的优点:双巷布置的优点:3 3)可超前勘探煤层变化,利于为机巷定向;)可超前勘探煤层变化,利于为机巷定向;4 4)泄水方便
19、;)泄水方便;5 5)易送物料到机巷(安装维修);)易送物料到机巷(安装维修);6 6)为上、下采面及时接替创造条件)为上、下采面及时接替创造条件 。124区段平巷双巷布置区段平巷双巷布置双巷布置缺点:双巷布置缺点:(1 1)下区段风巷受采动影响,维护时间长且困难;)下区段风巷受采动影响,维护时间长且困难;(2 2)若设备放在下区段风巷内,需重新移置电路和)若设备放在下区段风巷内,需重新移置电路和油管等。油管等。(3 3)损失区段煤柱)损失区段煤柱124优点弱化,缺点明显,渐少用优点弱化,缺点明显,渐少用区段平巷双巷布置区段平巷双巷布置区段平巷双巷布置区段平巷双巷布置2、一条半巷布置、一条半巷
20、布置上区段机巷掘出,上区段机巷掘出,下区段风巷掘一半下区段风巷掘一半 优点:同双巷布置,利于接替,一半长巷道优点:同双巷布置,利于接替,一半长巷道易维护。易维护。3 3、单巷布置、单巷布置 瓦斯涌出低,围岩稳定,瓦斯涌出低,围岩稳定,涌水小,多用单巷。涌水小,多用单巷。设备分巷布置,设备分巷布置,10o 时,下行风,设备在上时,下行风,设备在上巷(轨道巷),可用于巷(轨道巷),可用于低沼矿井。低沼矿井。设备均在机巷,要求机设备均在机巷,要求机巷大断面。巷大断面。12354135424 4、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置、高沼矿设瓦斯尾巷的双巷布置高沼矿:双巷布置,设瓦斯尾巷。高沼矿:双巷布置,设瓦
21、斯尾巷。预抽,采时排放预抽,采时排放 321(四)单工作面与双工作面布置(四)单工作面与双工作面布置按相邻工作面是否同时共用运输平巷按相邻工作面是否同时共用运输平巷单工作面布置单工作面布置双工作面布置(双工作面布置(对拉工作面)对拉工作面)2135m150m120m1011789A13119768142单工作面与双工作面布置单工作面与双工作面布置对拉工作面对拉工作面 1、对拉采面生产系统、对拉采面生产系统运煤:上采面下运运煤:上采面下运 下采面上运下采面上运 通风:通风:(1 1)1 1 进风,进风,2 2、3 3 回风,下采面下行风;回风,下采面下行风;(2 2)2 2、3 3 进风,进风,
22、1 1 回风,上采面下行风;回风,上采面下行风;(3)(3)串联掺新,串联掺新,3 3、1 1 进进风,风,2 2 回风。回风。2135m150m120m1中间运输平巷中间运输平巷 2上轨道平巷上轨道平巷 3下轨道平巷下轨道平巷对拉工作面对拉工作面2、上、下采面错距:、上、下采面错距:一般一般5m,木垛维护。木垛维护。3、优、缺点及适用:、优、缺点及适用:优点优点 减少平巷掘进量和减少平巷掘进量和维护量;采出率高;占用设备少;生产集中;维护量;采出率高;占用设备少;生产集中;管理方便。管理方便。缺点缺点 上、下采面交接处难维护。上、下采面交接处难维护。适用:非综采工作面;顶板中等稳定以适用:非
23、综采工作面;顶板中等稳定以上;煤层不厚;瓦斯少。上;煤层不厚;瓦斯少。2135m150m120m回采巷道护巷方式回采巷道护巷方式 留煤柱护巷留煤柱护巷 双巷布置与掘进双巷布置与掘进 单巷布置与掘进单巷布置与掘进 无煤柱护巷无煤柱护巷 沿空掘巷沿空掘巷 (单巷布置与掘进)(单巷布置与掘进)沿空留巷沿空留巷回采巷道护巷方式回采巷道护巷方式 留煤柱护巷留煤柱护巷 双巷布置与掘进双巷布置与掘进 单巷布置与掘进单巷布置与掘进321321回采巷道护巷方式回采巷道护巷方式 无煤柱护巷无煤柱护巷 沿空掘巷沿空掘巷 (单巷布置与掘进)(单巷布置与掘进)沿上覆岩层稳定的采空区边缘沿上覆岩层稳定的采空区边缘 或仅留
24、很窄的煤柱掘巷。或仅留很窄的煤柱掘巷。沿空留巷沿空留巷 工作面采煤后沿采空区边缘工作面采煤后沿采空区边缘 维护原回采巷道维护原回采巷道(a)m(b)32112回采巷道护巷方式回采巷道护巷方式沿空留巷沿空留巷(五)工作面回采顺序(五)工作面回采顺序 工作面与采区边界和上下山的相对置关系工作面与采区边界和上下山的相对置关系工作面工作面后退式后退式工作面工作面前进式前进式工作面工作面往复式往复式工作面工作面往复旋转式往复旋转式工作面回采顺序工作面回采顺序 工作面后退式:工作面后退式:由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。由采区边界附近向采区上山方向推进采煤。适用:适用:我国广泛应用我国广泛应用采掘干
25、扰少,准备时间长,采掘干扰少,准备时间长,可探明煤层条件可探明煤层条件工作面工作面前进式前进式采面由采区上山附采面由采区上山附近向采区边界方向近向采区边界方向回采,区段平巷沿回采,区段平巷沿空留巷。空留巷。问题:少掘巷;采出率高;问题:少掘巷;采出率高;要求支护技术和手段好;要求支护技术和手段好;要防漏风;留巷困难。要防漏风;留巷困难。适用:适用:我国少用。我国少用。工作面回采顺序工作面回采顺序 工作面回采顺序工作面回采顺序 3、工作面往复式工作面往复式上采面前进式,沿空留巷;上采面前进式,沿空留巷;下采面后退式,沿空留巷。下采面后退式,沿空留巷。优点:缩短搬家距离;采出率高;少掘巷道。优点:
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